研究生課件 10地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

GIS的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)DesignandAssessmentofGIS1、地理信息系統(tǒng)基本類型

地理信息系統(tǒng)根據(jù)其內(nèi)容和功能可分為兩大基本類型：一是工具型地理信息系統(tǒng)，也就是GIS工具軟件包，如ARC/INFO等，具有GIS基本功能。二是應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)，它是指在工具型地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過二次開發(fā)，建成滿足用戶解決一類或多類實(shí)際問題的地理信息系統(tǒng)。以某一專業(yè)、領(lǐng)域或工作為主要內(nèi)容，包括專題地理信息系統(tǒng)和區(qū)域綜合地理信息系統(tǒng)；隨著地理信息系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，應(yīng)用型GIS的開發(fā)工作日顯重要。如何針對(duì)不同的應(yīng)用目標(biāo)，高效地開發(fā)出既合乎需要又具有方便美觀豐富的界面形式的地理信息系統(tǒng)，是GIS開發(fā)者非常關(guān)心的問題。2、地理信息系統(tǒng)技術(shù)走向

計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，特別是軟件技術(shù)的發(fā)展，促使GIS技術(shù)發(fā)生了很大的變化。國際GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是技術(shù)的綜合(Integration)二是軟件技術(shù)的分化(Fractionation)

CAD技術(shù)遙感技術(shù)全球定位技術(shù)Internet技術(shù)多媒體技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)地理信息系統(tǒng)技術(shù)

OA/MIS技術(shù)技術(shù)的綜合GIS軟件發(fā)展模式模塊式GIS/Module包式GIS/PackageGIS核心式GIS/CoreGIS組件式GIS/ComponentsGIS網(wǎng)絡(luò)式GIS/WebGISGIS語言/GISL第一節(jié)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)的基本組成和開發(fā)流程一、基本組成一個(gè)理想的農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)(AgricultureResourceInformationSystem,簡稱ARIS)，應(yīng)該包括土壤圈、生物圈、地圈、大氣圈與水圈的信息，包括影響農(nóng)業(yè)資源的各種自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的信息。但本系統(tǒng)所指農(nóng)業(yè)資源只包括土地、土壤、水、肥、氣等農(nóng)業(yè)環(huán)境資源。一般的地理信息系統(tǒng)主要有硬件、軟件、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)組織管理者四部分組成。ARIS具有專業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，是一個(gè)專題信息系統(tǒng)。專題信息系統(tǒng)可從軟件部分專門分出應(yīng)用模型。這樣，ARIS應(yīng)由五個(gè)基本部分組成：即計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)、應(yīng)用模型和系統(tǒng)的組織管理者。計(jì)算機(jī)硬件主要包括用于數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的數(shù)字化儀或掃描儀、用于數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)、用于圖形輸出的打印機(jī)、繪圖儀和必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。計(jì)算機(jī)軟件

可以直接采用商業(yè)GIS軟件（如ARC/INFO、Mapinfo等），也可以進(jìn)行二次開發(fā)?，F(xiàn)在一般的商業(yè)GIS軟件都有數(shù)據(jù)輸入、處理、管理和分析等功能。如對(duì)ARIS進(jìn)行二次開發(fā)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的目的和任務(wù)，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用模塊化、開放式的設(shè)計(jì)思路，提高系統(tǒng)的擴(kuò)充性、兼容性，使系統(tǒng)成為一個(gè)真正技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、利用效益高的實(shí)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)

就ARIS而言，按數(shù)據(jù)類型可包括土壤類型、土地利用類型等空間數(shù)據(jù)和土壤理化性質(zhì)、地塊權(quán)屬等屬性數(shù)據(jù)；按內(nèi)容包括土壤資源、土地資源、水資源、氣候資源等數(shù)據(jù)。應(yīng)用模型

要從系統(tǒng)用戶的應(yīng)用目的出發(fā)，建立相應(yīng)的應(yīng)用模型。如ARIS的重要目的是用于更好的指導(dǎo)農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，如土壤資源質(zhì)量評(píng)價(jià)、土壤侵蝕評(píng)價(jià)、農(nóng)用地評(píng)價(jià)等。組織管理者

可根據(jù)ARIS的使用對(duì)象，分為管理部門、生產(chǎn)單位和科研單位三類。資源環(huán)境信息土壤資源水資源肥料資源氣候資源環(huán)境條件農(nóng)戶生產(chǎn)指導(dǎo)土地資源部門宏觀決策農(nóng)業(yè)分區(qū)農(nóng)地規(guī)劃灌溉調(diào)配社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息科技信息計(jì)量施肥種植選址質(zhì)量評(píng)價(jià)硬件組織管理者數(shù)據(jù)應(yīng)用模型軟件基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶界面管理操作系統(tǒng)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)基本組成框圖示例

二、開發(fā)流程

1開發(fā)設(shè)計(jì)方法1）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)模式：①通過訪問用戶，調(diào)查用戶的需求和數(shù)據(jù)源，確定系統(tǒng)的目的、要求和規(guī)定；②描述和評(píng)價(jià)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程有關(guān)的資源和限定因素；③說明和評(píng)價(jià)所擬定的不同系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠滿足所規(guī)定的要求；④對(duì)擬定的系統(tǒng)做最后的評(píng)價(jià)，從中選擇一個(gè)運(yùn)行的系統(tǒng)。2）生命周期法應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，大致可以分為四個(gè)主要階段，即系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)。這四個(gè)階段構(gòu)成了系統(tǒng)的生命周期，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)按階段進(jìn)行，預(yù)先規(guī)定每一階段的開發(fā)目標(biāo)和任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則順序開發(fā)實(shí)施，這種方法稱為生命周期法。3）原型化設(shè)計(jì)法根據(jù)用戶提出的要求，由用戶與開發(fā)人員共同商定其中重要和基本的開發(fā)目標(biāo)，然后選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，設(shè)計(jì)出初步方案，在較短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一個(gè)能滿足用戶基本需求的初步原型或系統(tǒng)雛形，交用戶使用，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后，根據(jù)用戶意見對(duì)原型加以修改或擴(kuò)充，產(chǎn)生一個(gè)新的原型版本，如此反復(fù)和迭代，最后生成一個(gè)比較完善和質(zhì)量較高的應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)。當(dāng)用戶對(duì)于新系統(tǒng)的功能需求十分明確時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可直接采用生命周期法，而不應(yīng)該采用原型法，以利于用戶開發(fā)經(jīng)費(fèi)和開發(fā)時(shí)間的控制。ARIS系統(tǒng)開發(fā)流程

接受任務(wù)可行性分析信息調(diào)查功能分析信息分析討論方案確定技術(shù)路線系統(tǒng)配置物理模型討論討論討論設(shè)備購置軟件研制系統(tǒng)開發(fā)信息采集系統(tǒng)測(cè)試試運(yùn)行用戶評(píng)議系統(tǒng)目標(biāo)總體框圖邏輯模型實(shí)施方案可行性研究系統(tǒng)分析總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)方案設(shè)計(jì)接受任務(wù)可行性分析信息調(diào)查功能分析信息分析討論方案確定技術(shù)路線系統(tǒng)配置物理模型討論討論討論設(shè)備購置軟件研制系統(tǒng)開發(fā)信息采集系統(tǒng)測(cè)試試運(yùn)行用戶評(píng)議系統(tǒng)目標(biāo)總體框圖邏輯模型實(shí)施方案可行性研究系統(tǒng)分析總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行評(píng)價(jià)技術(shù)方案設(shè)計(jì)第二節(jié)系統(tǒng)分析一、可行性分析

可行性分析是對(duì)建立系統(tǒng)的必要性和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可能性，從社會(huì)因素、技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素三大方面進(jìn)行分析，具體步驟有：1系統(tǒng)目標(biāo)和任務(wù)

一般的ARIS應(yīng)具有四個(gè)方面的任務(wù)：空間信息管理；空間指標(biāo)量算；空間分析與綜合評(píng)價(jià)；空間過程模擬。

2數(shù)據(jù)源調(diào)查和評(píng)價(jià)

調(diào)查了解用戶需求的信息后，有關(guān)專家和技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步掌握數(shù)據(jù)情況。分析研究什么樣的數(shù)據(jù)能變換成所需要的信息，收集到的數(shù)據(jù)是否齊備，并對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)形式、精度、流通程度等作進(jìn)一步分析。3技術(shù)水平評(píng)價(jià)

ARIS的服務(wù)范圍、輸出形式和質(zhì)量，用戶技術(shù)水平的評(píng)價(jià)。4系統(tǒng)的支持狀況部門管理者、工作人員對(duì)建立ARIS的支持情況；可用于ARIS系統(tǒng)的人力狀況，財(cái)力支持情況等。二、用戶類型和需求分析

ARIS的用戶按性質(zhì)可作如下分類：1政府管理部門這些用戶的工作任務(wù)較為明確、固定，基本要求首先要建立大型的ARIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和精度有較高的要求。同時(shí)要求有完善的網(wǎng)絡(luò)支持，具有數(shù)據(jù)共享和信息交流功能，并與辦公自動(dòng)化相聯(lián)系。2大專院校和科研單位工作任務(wù)不確定，往往會(huì)根據(jù)研究的需要來確定信息的需求，注重ARIS系統(tǒng)的二次開發(fā)，特別是各種專業(yè)模型的實(shí)現(xiàn)。3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位（含農(nóng)戶）工作任務(wù)較單一，非常注重實(shí)用化。這些用戶要求ARIS系統(tǒng)具有諸如土壤對(duì)各種作物的適宜性評(píng)價(jià)、合理施肥指導(dǎo)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)咨詢及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息等功能，要ARIS直接服務(wù)于農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)。同時(shí)要求ARIS系統(tǒng)要簡單易操作，降低系統(tǒng)開發(fā)成本。

第三節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是產(chǎn)生反映用戶需求的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)。進(jìn)行概念設(shè)計(jì)最常用的是E-R方法，也就是利用E-R模型（實(shí)體-聯(lián)系模型，Entity-Relationshipmodel）進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。E-R模型具有結(jié)構(gòu)簡單，語義表現(xiàn)力豐富，描述力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又能方便地轉(zhuǎn)換為其它經(jīng)常使用的網(wǎng)狀、層次或關(guān)系模型，所以在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。

E-R模型中最基本的概念是實(shí)體、聯(lián)系和屬性。實(shí)體是指任何一個(gè)能夠根據(jù)它們所包含的信息而加以區(qū)別的“事物”。一個(gè)實(shí)體所包含的信息通常用一組有限個(gè)相應(yīng)的值來描述，稱作屬性值。屬性是事物某一方面的特征，通常根據(jù)屬性的語義，賦以一個(gè)相應(yīng)的“屬性名”。例如，土層厚度、質(zhì)地、表土有機(jī)質(zhì)含量、pH值等屬性值的結(jié)合，即表征了土體“剖面特征”這樣一個(gè)實(shí)體。聯(lián)系簡單地定義為實(shí)體集的一個(gè)有序表，其中任一實(shí)體集都可多次重復(fù)出現(xiàn)。2、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

進(jìn)行ARIS數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)，是有效地進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源信息獲取、管理與加工分析的手段。在此之前，首先要分析構(gòu)成地理實(shí)體諸要素的數(shù)據(jù)表達(dá)方式。地理要素的數(shù)據(jù)表示主要有三種形式，即空間信息、屬性信息與關(guān)系信息，其中地理要素的空間特征是描述地理數(shù)據(jù)表示方法的關(guān)鍵。在了解地理數(shù)據(jù)的主要形式后，可對(duì)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)模型進(jìn)行具體的劃分和細(xì)化，特別結(jié)合系統(tǒng)開發(fā)所采用的軟件所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如采用ARC/INFO為建立ARIS數(shù)據(jù)庫的主要軟件平臺(tái)，則數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程就是把該數(shù)據(jù)庫的概念模型轉(zhuǎn)換為ARC/INFO系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模型。二、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和軟硬件選擇1、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

功能設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)研制的目標(biāo)來規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)模和確定系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，并明確它們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)中的作用與相互關(guān)系，以及確定系統(tǒng)的軟硬件配置，規(guī)劃系統(tǒng)采用的合適技術(shù)規(guī)范，以保證系統(tǒng)總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。下圖舉例顯示了ARIS系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)框圖。農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)基本功能例圖2、系統(tǒng)軟硬件選擇對(duì)軟硬件的選擇要充分考慮用戶支撐條件，要考慮到系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行和發(fā)展的需要。

硬件選擇首先要確定系統(tǒng)硬件核心是選用工作站、服務(wù)器或是微機(jī)。是否有網(wǎng)絡(luò)支持，如有網(wǎng)絡(luò)是選用局域網(wǎng)還是廣域網(wǎng)。如以工作站為核心，支持局域網(wǎng)，ARIS硬件設(shè)備基本構(gòu)成如下圖所示。軟驅(qū)光盤磁帶數(shù)字化掃描儀工作站大幅面繪圖儀小型打印機(jī)微機(jī)局域網(wǎng)磁盤輸入輸出存貯軟件選擇

ARIS軟件組成要根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)以及相關(guān)硬件的需求，選擇的基本軟件有：

①基本操作系統(tǒng)工作站采用UNIX操作系統(tǒng)，PC機(jī)采用Window2K或WindowXP系統(tǒng)運(yùn)行。

②專業(yè)軟件一般而言，性能愈強(qiáng)，GIS軟件的價(jià)格愈高。因此要針對(duì)系統(tǒng)的要求選取相應(yīng)的軟件。如美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）公司提供的GIS軟件產(chǎn)品就有多種，象運(yùn)行在Window2K上的PCARC/INFO、Arcview；工作站版和NT版的ARC/INFO軟件等。所以要根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)和任務(wù)，結(jié)合硬件的設(shè)計(jì)來統(tǒng)一決定使用哪種GIS軟件。

③開發(fā)軟件開發(fā)軟件可視GIS專業(yè)軟件來確定，也可以完全采用計(jì)算機(jī)語言來開發(fā)。一般可分三種情況：采用GIS專業(yè)軟件提供的內(nèi)部語言進(jìn)行二次開發(fā)。如ARC/INFO提供AML語言、Arcview提供的Avenue語言、Mapinfo提供的Mapbasic語言等。采用商業(yè)GIS圖形控件和高級(jí)計(jì)算機(jī)語言結(jié)合進(jìn)行開發(fā)。如ESRI公司提供的Mapobject，Mapinfo公司提供MapX等。完全采用高級(jí)計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行ARIS系統(tǒng)的整體開發(fā)。附：開發(fā)方式（1）獨(dú)立開發(fā)

指不依賴于任何GIS工具軟件，從空間數(shù)據(jù)的采集、編輯到數(shù)據(jù)的處理分析及結(jié)果輸出，所有的算法都由開發(fā)者獨(dú)立設(shè)計(jì)，然后選用某種程序設(shè)計(jì)語言，如VisualC++、Delphi等，在一定的操作系統(tǒng)平臺(tái)上編程實(shí)現(xiàn)。這種方式的好處在于無須依賴任何商業(yè)GIS工具軟件，減少了開發(fā)成本，但一方面對(duì)于大多數(shù)開發(fā)者來說，能力、時(shí)間、財(cái)力方面的限制使其開發(fā)出來的產(chǎn)品很難在功能上與商業(yè)化GIS工具軟件相比。

（2）單純二次開發(fā)

指完全借助于GIS工具軟件提供的開發(fā)語言進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。GIS工具軟件大多提供了可供用戶進(jìn)行二次開發(fā)的宏語言和專門語言，如ARC/INFO的AML，ESRI的ArcView提供了Avenue，MapInfo公司研制的MapInfoProfessional提供了MapBasic語言等。用戶可以利用這些宏語言，以原GIS工具軟件為開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出自己的針對(duì)不同應(yīng)用對(duì)象的應(yīng)用程序。這種方式省時(shí)省心，但進(jìn)行二次開發(fā)的宏語言，作為編程語言只能算是二流，功能極弱，用它們來開發(fā)應(yīng)用程序仍然不盡如人意。（3）集成二次開發(fā)

集成二次開發(fā)是指利用專業(yè)的GIS工具軟件，實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能，以通用軟件開發(fā)工具尤其是可視化開發(fā)工具，如Delphi、Visual

C++、Visual

Basic、PowerBuilder等為開發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行二者的集成開發(fā)。

集成二次開發(fā)目前主要有兩種方式：OLE/DDE(ObjectLinkingandEmbedding/DynamicDataExchange)

采用OLEAutomation技術(shù)或利用DDE技術(shù)，用軟件開發(fā)工具開發(fā)前臺(tái)可執(zhí)行應(yīng)用程序，以O(shè)LE自動(dòng)化方式或DDE方式啟動(dòng)GIS工具軟件在后臺(tái)執(zhí)行，利用回調(diào)技術(shù)動(dòng)態(tài)獲取其返回信息，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序中的地理信息處理功能；

GIS控件（組件技術(shù)）

利用GIS工具軟件生產(chǎn)廠家提供的建立在OCX技術(shù)基礎(chǔ)上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects、MapInfo公司的MapX、Intergraph公司的GeoMedia、超圖公司的Supermap2000、北京朝夕公司MapEngine和北京惠圖公司的TopoMap等，在C++、VB、Delphi等編程工具編制的應(yīng)用程序中，直接將GIS功能嵌入其中，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的各種功能。

以MapInfo為例（DDE技術(shù)）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)鏈接：是Windows環(huán)境下不同應(yīng)用程序之間通過主動(dòng)鏈接完成數(shù)據(jù)交換的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

DDE會(huì)話有三個(gè)要素：會(huì)話對(duì)象名稱(ApplicationName)、會(huì)話主題(LinkTopic)和數(shù)據(jù)項(xiàng)（LinkItem〕VB應(yīng)用程序MapInfo程序MapBasic程序數(shù)據(jù)庫前臺(tái)后臺(tái)客戶程序數(shù)據(jù)交換服務(wù)的接受者服務(wù)器程序數(shù)據(jù)交換服務(wù)的提供者數(shù)據(jù)通道組件技術(shù)的介紹

組件技術(shù)使近二十年來興起的面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)入到成熟的實(shí)用化階段。在組件技術(shù)的概念模式下，軟件系統(tǒng)可以被視為相互協(xié)同工作的對(duì)象集合，其中每個(gè)對(duì)象都會(huì)提供特定的服務(wù)，發(fā)出特定的消息，并且以標(biāo)準(zhǔn)形式公布出來，以便其他對(duì)象了解和調(diào)用。（1）COM

COM是組件式對(duì)象模型(ComponentObjectModel)的英文縮寫，是組件之間相互接口的規(guī)范，是OLE和ActiveX共同的基礎(chǔ)，其作用是使各種軟件構(gòu)件和應(yīng)用軟件能夠用一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行交互。COM不是一種面向?qū)ο蟮恼Z言，而是一種與源代碼無關(guān)的二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)。COM所建立的是一個(gè)軟件模塊與另一個(gè)軟件模塊之間的鏈接，當(dāng)這種鏈接建立之后，模塊之間就可以通過稱之為“接口”的機(jī)制來進(jìn)行通信。COM標(biāo)準(zhǔn)增加了保障系統(tǒng)和組件完整的安全機(jī)制，并擴(kuò)展到分布式環(huán)境。

（2）ActiveX

ActiveX是微軟公司的構(gòu)件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是對(duì)象嵌入與煉接（OLE）的新版本，使OLE接口加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)和特性的管理，效率更高，而且更加便于進(jìn)行Internet互操作。作為針對(duì)Internet應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)，ActiveX被廣泛應(yīng)用于WEB服務(wù)器以及客戶端的各個(gè)方面。同時(shí)，ActiveX技術(shù)也被用于方便地創(chuàng)建普通的桌面應(yīng)用程序。

（3）ActiveX控件

ActiveX控件是充分利用OLE和ActiveX技術(shù)的自定義控件，是基于與應(yīng)用程序無關(guān)的思想而設(shè)計(jì)的，其目標(biāo)是提供一種面向?qū)ο蟆⑴c操作系統(tǒng)無關(guān)、與機(jī)器平臺(tái)無關(guān)、可以在應(yīng)用程序之間互相訪問對(duì)象地機(jī)制。從本質(zhì)上講，ActiveX控件是一個(gè)ActiveX服務(wù)器。

ActiveX技術(shù)是OLE技術(shù)在Internet上的重定義，而ActiveX控件則是OLE控件在Internet上的擴(kuò)展。

ActiveX不等同于ActiveX構(gòu)件，ActiveX是一個(gè)很寬的技術(shù)家族的標(biāo)識(shí)，而ActiveX構(gòu)件只是那個(gè)家族的一個(gè)特定技術(shù)。

（4）組件式GIS技術(shù)

組件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能。各個(gè)GIS控件之間，以及GIS控件與其它非GIS控件之間，可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS應(yīng)用。組件式GIS系統(tǒng)的特點(diǎn)小巧靈活、價(jià)格便宜無須專門GIS開發(fā)語言，直接嵌入MIS開發(fā)工具強(qiáng)大的GIS功能開發(fā)簡捷更加大眾化開發(fā)商軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品開發(fā)商基礎(chǔ)軟件平臺(tái)MapGIS6.1版武漢中地信息工程有限公司空間房地產(chǎn)信息管理系統(tǒng)EPSEM北京清華山維新技術(shù)開發(fā)有限公司MapGIS綜合管線信息系統(tǒng)武漢中地信息工程有限公司世紀(jì)人傳輸之星CMTransfer深圳世紀(jì)人軟件工程有限公司MapGIS地籍信息系統(tǒng)武漢中地信息工程有限公司電子地圖輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)GISCAD深圳世紀(jì)人軟件工程有限公司通用桌面GIS軟件SuperMap

Deskpro

北京超圖地理信息技術(shù)有限公司地網(wǎng)GeoBeans4.0國家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心超圖WebGIS開發(fā)平臺(tái)SuperMapIS北京超圖地理信息技術(shù)有限公司吉威數(shù)據(jù)加工平臺(tái)GeoWay

北京吉威數(shù)源軟件開發(fā)有限公司動(dòng)態(tài)表單軟件開發(fā)平臺(tái)SuperForm

北京超圖地理信息技術(shù)有限公司方正智繪專業(yè)版5.01方正數(shù)碼有限公司靈圖嵌入式GIS北京靈圖軟件技術(shù)有限公司瑞得數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)RDMS武漢瑞得信息工程有限公司靈圖三維GIS北京靈圖軟件技術(shù)有限公司多媒體電子地圖集成工具Atlas2000武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院靈圖GPS專用GIS北京靈圖軟件技術(shù)有限公司奧發(fā)“識(shí)途”導(dǎo)航軟件AFInternetGIS

武漢奧發(fā)科技工程有限公司數(shù)據(jù)加工及轉(zhuǎn)換平臺(tái)EPSX2000北京清華山維新技術(shù)開發(fā)有限公司數(shù)字方舟網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)北京數(shù)字方舟信息技術(shù)有限公司科技部發(fā)布2001年度國產(chǎn)地理信息（GIS）軟件（排名不分先后）

功能

MapObjects

MapX顯示的地圖數(shù)據(jù)格式

Arcview的SHP、ARC/INFO的coverage、SDE圖層MapInfo的數(shù)據(jù)格式疊加?xùn)鸥駡D像

有

有對(duì)地圖的常用操作

放大、縮小、漫游等

放大、縮小、漫游等圖層控制

增加、移走、設(shè)置當(dāng)前層

增加、移走、設(shè)置當(dāng)前層屬性數(shù)據(jù)綁定

有

有地圖信息查詢方式

1.通過鼠標(biāo)選取特征

2.通過SQL查找特征

3.通過空間操作選取特征

1.通過鼠標(biāo)選取特征

2.通過SQL查找特征

3.通過空間操作選取特征專題地圖

較弱

有GPS集成

有

有用戶繪圖圖層

無

有生成/編輯地圖對(duì)象

較弱

較弱地圖標(biāo)注

有

有地圖符號(hào)化

較弱

較強(qiáng)分析功能

無

無地理編碼

有

有可使用的開發(fā)語言

VC、VB、PowerBuilder、Delphi、Access等

VC、VB、PowerBuilder、Delphi、LotusNotes等三、系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)

ARIS的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)、模型分析結(jié)果的輸出設(shè)計(jì)，以及為方便用戶的應(yīng)用而進(jìn)行的對(duì)話設(shè)計(jì)。對(duì)話設(shè)計(jì)是為了便于人機(jī)結(jié)合，對(duì)話方式可采用菜單式或問答式。應(yīng)用模型是ARIS系統(tǒng)深入應(yīng)用的關(guān)鍵所在。對(duì)于應(yīng)用部門而言，建立專題性的地理信息系統(tǒng)，不僅僅在于進(jìn)行信息管理、自動(dòng)制圖和空間查詢等，更重要的是與專題模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)服務(wù)的需要。如建立縣級(jí)農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)，在輸入土壤、地形、土地利用等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，不進(jìn)一步開發(fā)水土流失評(píng)價(jià)、土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)等模型，那么就不能真正體現(xiàn)這個(gè)專題地理信息系統(tǒng)的價(jià)值。目前，用于農(nóng)業(yè)資源評(píng)價(jià)規(guī)劃的專業(yè)模型既有自行開發(fā)，也有現(xiàn)成軟件包，同時(shí)各種GIS軟件提供開發(fā)環(huán)境也各不相同，造成專業(yè)模型與農(nóng)業(yè)資源系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換、共享方式和集成體系也不同。根據(jù)ARIS和專業(yè)模型集成結(jié)構(gòu)的不同，可進(jìn)行松散、緊密和面向?qū)ο笕N方式的應(yīng)用模型開發(fā)。松散方式

通過ARIS和專業(yè)模型Import/Export完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，生成各自接受的數(shù)據(jù)集。這種結(jié)合基本上是將ARIS當(dāng)作一個(gè)空間數(shù)據(jù)庫，空間模型分析的功能則利用其他軟件（如SAS、SPSS等）或編程語言VB、C++、FORTRAN等來編寫，也可以直接利用商業(yè)軟件包，如水土流失評(píng)價(jià)可直接采用美國USLE軟件包，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染可采用AGNPS軟件包。緊密方式通常利用GIS軟件所提供的分析功能和宏語言集來建立專業(yè)模型。如IDRISIv4.1新提供的決策支持分析功能，其兩個(gè)新程序WEIGHT和MCE采用多規(guī)則評(píng)價(jià)概念，應(yīng)用于土地適宜性分析。同時(shí)，GIS軟件提供宏語言，如ARC/INFO的AML、Arcview的Avenue、Mapinfo的Mapbasic。面向?qū)ο蠓绞?/p>

提供面向?qū)ο蠊δ艿腉IS軟件是開放的系統(tǒng)，提供圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的操作接口，而對(duì)象又包括屬性、事件和方法。所以，專業(yè)模型的開發(fā)就直接采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，將圖形對(duì)象、空間分析和模型算法融為一個(gè)程序體。如ESRI公司開發(fā)的Mapobject軟件、Mapinfo公司可發(fā)的MapX等。面向?qū)ο蠓绞?/p>

VisualBasic等可視化集成開發(fā)環(huán)境GIS應(yīng)用集成系統(tǒng)專業(yè)模型GIS控件其他控件GIS控件與應(yīng)用模型的無縫集成四、系統(tǒng)的組織實(shí)施

ARIS系統(tǒng)的組織實(shí)施一般可采取以下三種方式：完全自主開發(fā)從系統(tǒng)的組織、策劃、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟硬件購置安裝到數(shù)據(jù)庫建設(shè)和應(yīng)用軟件開發(fā)等等，完全依靠用戶單位本身的技術(shù)力量獨(dú)立完成。這要求該單位擁有專業(yè)門類比較齊全，總體技術(shù)水平較高的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍。其優(yōu)點(diǎn)是組織工作簡單、用戶需求情況熟悉、經(jīng)費(fèi)節(jié)省和本身技術(shù)水平能迅速提高，系統(tǒng)建成后的維護(hù)、更新、升級(jí)也比較有保障。但這一方法對(duì)用戶單位的技術(shù)要求很高，就我國現(xiàn)狀而言，多數(shù)單位尚不具備此類條件。全盤委托開發(fā)整個(gè)工程從設(shè)計(jì)到實(shí)施完成均由選定的某一個(gè)或幾個(gè)具備技術(shù)實(shí)力的單位開發(fā)，用戶單位派少數(shù)技術(shù)人員參加開發(fā)的全過程，了解掌握系統(tǒng)開發(fā)成果，開發(fā)完成后，交給用戶單位使用。缺點(diǎn)是開發(fā)的系統(tǒng)功能并非全都適用，且系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用相對(duì)較高。系統(tǒng)交付使用后，用戶單位幾乎無法對(duì)系統(tǒng)做長期的維護(hù)、更新和升級(jí)工作。聯(lián)合開發(fā)

系統(tǒng)開發(fā)工作由用戶單位和地理信息系統(tǒng)專業(yè)單位聯(lián)合承擔(dān)，由雙方的技術(shù)人員組成聯(lián)合開發(fā)組，在系統(tǒng)開發(fā)的每一階段，均應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的討論和共同動(dòng)手開發(fā)，使用戶單位技術(shù)人員掌握系統(tǒng)開發(fā)的整體框架和技術(shù)細(xì)節(jié)，并逐步由配角轉(zhuǎn)變?yōu)橹鹘?。這一方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過聯(lián)合開發(fā)，可迅速地為用戶單位培養(yǎng)出一支自己的技術(shù)隊(duì)伍，能自己運(yùn)轉(zhuǎn)，并能長期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、更新和升級(jí)。這是比較適合我國國情的開發(fā)實(shí)施模式。

至于用戶單位選擇哪種開發(fā)實(shí)施模式，可具體根據(jù)本單位的技術(shù)、人員、資金等情況和要求開發(fā)的ARIS系統(tǒng)的功能要求來確定。一般來說，對(duì)于一些政府管理部門用戶可采用全盤委托開發(fā)模式，最好要求開發(fā)單位既要做好系統(tǒng)的建立，又要做好系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)；對(duì)于大專院校和科研單位用戶而言，可根據(jù)自身技術(shù)條件，采用完全自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)兩種。但由于ARIS系統(tǒng)用戶多為農(nóng)業(yè)院校和科研單位，缺乏系統(tǒng)軟件開發(fā)技術(shù)，所以應(yīng)多采取聯(lián)合開發(fā)。這其中，可以進(jìn)行不同院校和科研院所之間進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)；對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位（含農(nóng)戶）而言，只能作為純粹普通用戶來購買使用一些廉價(jià)實(shí)用的系統(tǒng)軟件，一般不存在開發(fā)。第四節(jié)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化一、地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容1統(tǒng)一的名詞術(shù)語內(nèi)涵由于GIS涵蓋的學(xué)科領(lǐng)域廣泛，以及自身技術(shù)的不斷發(fā)展變化，對(duì)許多名詞術(shù)語在使用和理解上可能存在很大的差異，研究并篩選出與GIS關(guān)系密切的名詞術(shù)語，是地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。2統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集原則在數(shù)據(jù)采集時(shí)，必須遵照已經(jīng)頒布的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，例如我國制定的1：500～1：2000地形圖航空攝影規(guī)范、1：5000～1：100000地形圖航空攝影規(guī)范、全球定位系統(tǒng)（GPS）的測(cè)量規(guī)范等。3統(tǒng)一的空間定位框架是為各種數(shù)據(jù)信息的輸入、輸出和匹配處理提供共同的地理坐標(biāo)基礎(chǔ)，這種坐標(biāo)基礎(chǔ)可以歸化為地理坐標(biāo)、網(wǎng)格坐標(biāo)和投影坐標(biāo)這三種坐標(biāo)系統(tǒng)。1：10000～1：500000的比例尺統(tǒng)一采用高斯—克呂格投影輸入、輸出的基礎(chǔ)；1：1000000及更小比例尺的圖幅采用等角圓錐投影。4統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)信息分類體系采用宏觀的全國分類系統(tǒng)與詳細(xì)的專業(yè)系統(tǒng)之間相遞歸的分類方案，即低一級(jí)的分類系統(tǒng)必須能歸并和綜合到高一級(jí)的分類系統(tǒng)。為此，首先按社會(huì)環(huán)境、自然環(huán)境、資源與能源三大類，作為第一層。其次，根據(jù)環(huán)境因素和資源類別的主要特征與基本差異，再劃分為十四個(gè)二級(jí)類，作為第二層。第三，按每一個(gè)二級(jí)類包括的最主要的內(nèi)容，作為第三級(jí)類別。最后按照各個(gè)區(qū)域的地理特點(diǎn)和用戶的需求，擬訂區(qū)域的分類系統(tǒng)和每一個(gè)專業(yè)類型的具體分類標(biāo)準(zhǔn)。5統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)1）凡國家已施行的編碼規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，均按國家規(guī)定的執(zhí)行；2）必須可靠地識(shí)別數(shù)據(jù)信息的分類，以較少的代碼提供豐富的信息；3）編碼不宜過長，一般為4～7位；4）不能出現(xiàn)代碼的多義性。6統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)描述地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)應(yīng)包括空間位置、拓?fù)潢P(guān)系和屬性三個(gè)方面的內(nèi)容。例如矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的點(diǎn)狀實(shí)體，應(yīng)表示統(tǒng)一的序號(hào)的唯一標(biāo)識(shí)碼、實(shí)體類型的分類、實(shí)體位置的（x，y）坐標(biāo)，以及與點(diǎn)有關(guān)的屬性等。7統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄格式數(shù)據(jù)記錄格式是指GIS原始數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)在磁性介質(zhì)內(nèi)的記錄方式，包括矢量、影像和格網(wǎng)三種空間數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)記錄格式，8統(tǒng)一的數(shù)據(jù)質(zhì)量含義

GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量是指該數(shù)據(jù)對(duì)特定用途的分析、操作和應(yīng)用的適宜程度。具體含義包括：1）數(shù)據(jù)完整性，指要素的完整性和屬性的完整性；2）數(shù)據(jù)一致性，指邏輯一致性和拓?fù)涞囊恢滦裕?）位置精度，包括絕對(duì)精度、相對(duì)精度、像元位置精度、形狀相似性等；4）時(shí)間精度，數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性；5）屬性精度，指連續(xù)值、有序值、標(biāo)準(zhǔn)值的精度等。二、地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的制定目前正在制訂標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的重要單位有：1、ISO/TC211：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織TC211專題組；2、FGDC：美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)；3、CEN/TC287：歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)；4、OGC：美國open